#اتریومجدید

[hamechiml]

اتریوم 2.0 چیست و چه تفاوت هایی با نسخه های قبل دارد ؟

اتریوم 2.0 در این مقاله به نحوه عملکرد و تفاوت ها رمز ارز اتریوم با نسخه های قبلی خود را به برسی میپردازیم و خواهیم فهمید که آیا این تغیرات به منزله افزایش قیمت اتریوم خواهد بود یا خیر با رسانه همه چی ام ال همراه باشید ...

اتریوم 2.0

1- الگوریتم‌های اجماع در اتریوم 2.0

در شبکه‌های سنتی برای تبادل ارزش و اطلاعات، معمولاً یک واسطه مرکزی وجود دارد که شبکه را ایمن و معتبر می‌سازد. به عنوان مثال، بانک‌ها امنیت دارایی‌های مشتری خود را تضمین می‌کنند و نظارت متمرکز بر اطلاعات و معاملاتشان را اعمال می‌کنند. از آنجا که شبکه‌های بلاکچین غیرمتمرکز هستند، فاقد چنین واسطه مرکزی می‌باشند. بدون این واسطه، شبکه‌های بلاکچین باید از نوعی سیستم برای حفظ امنیت و تأیید اعتبار هرگونه اطلاعات جدیدی که ممکن است به لجر (دفتر کل) اضافه شود، استفاده کنند. اکثر گره‌های شبکه برای حفظ امنیت باید در یک نسخه واحد از وضعیت شبکه به اجماع برسند. برای تسهیل این امر، بلاکچین‌ها از «الگوریتم‌های اجماع» مختلفی استفاده می‌کنند که مجموعه‌ای از قوانین از پیش تعریف شده در قالب کد هستند که به شبکه اجازه می‌دهند تا به اجماع و قطعیت برسد.  «قطعیت» (Finality) یعنی: به محض اینکه یک عملیات خاص صورت بگیرد، برای همیشه در بلاکچین ثبت خواهد شد و هیچ عاملی نمی‌تواند این عملیات را به عقب بازگرداند. الگوریتم‌های اجماع این موارد را تعیین می‌کنند: امنیت شبکه، سرعت تأیید، نحوه سفارش، و تأیید معاملات در یک لجر توزیع‌شده برای «ارائه سوابق حقیقی در یک دوره زمانی خاص». این الگوریتم‌ها از طریق تمرکززدایی تضمین می‌کنند که بلاک بعدی که قرار است به زنجیره اضافه شود، تنها نسخه واحد صحیح در سیستم می‌باشد. اولین الگوریتم اجماع بلاکچین که «اثبات کار» (PoW) نام دارد برای بیت‌کوین توسعه یافت. اخیرا الگوریتم‌های اجماع دیگری مانند «اثبات سهام» (PoS)، «اثبات سهام اعطایی» (DPoS)، و  «اثبات اعتبار» (PoA) به دلایل گوناگون توسط پروژه‌های مختلف بلاکچین معرفی شده‌‌اند.

2- علت استفاده از الگوریتم «اثبات سهام» چیست؟

سیستم اثبات کار (PoW) شامل تعدادی ماینر (استخراج‌کننده) است که با سخت‌افزارهای رایانه‌ای که در اختیار دارند به شبکه بلاکچین وصل شده‌اند. یک الگوریتم برای هر بلاک، مقدار هدف را تعیین می‌کند و ماینرها برای یافتن زودتر این هدف و افزودن بلاک جدید با یکدیگر رقابت می‌کنند. برای انجام این کار، آنها داده‌های هدر (header) بلاک پیشنهادی را از طریق یک تابع هش اجرا می‌کنند که یک رشته پیوند ثابت از اعداد تصادفی را بازمی‌گرداند. ماینرها «مقدار nonce» ورودی خود را تا زمانی که یکی از آنها مقدار هشی را تولید کند که با هدف مشخص شده مطابقت داشته باشد، تغییر می‌دهند. در این مرحله، بلاک جدید برای تأیید اعتبار و اضافه شدن به لجر، به تمامی گره‌های موجود در شبکه پخش می‌شود و به ماینر موفق مقداری رمزارز اتریوم اعطا می‌گردد. جنبه اصلی این سیستم این است که برای یافتن ورودی هش صحیح به نیروی محاسباتی زیادی نیاز دارد، اما پس از کشف ورودی صحیح، می‌توان خروجی را به آسانی تأیید کرد. سختی فرایند استخراج، امنیت شبکه را حفظ می‌کند و سهولت تأیید هر بلاک باعث می‌شود تا هزاران گره شبکه بتوانند یک فهرست به روز از بلاکچین را نگهداری کنند. متاسفانه سختی پیدا کردن هر هدف از طریق هش کردن به قدرت محاسباتی زیاد و مصرف بالای برق نیاز دارد که باعث کاهش کارایی شبکه و سود ماینرها می‌شود. هر ماینر برای تأیید بلاک و کسب پاداش باید مقدار قابل توجهی از قدرت محاسباتی و برق را مصرف کند، درحالیکه برای هر بلاک فقط یک ماینر این کار را انجام خواهد داد. به همین دلیل استخراج هر بلاک، مقدار بسیار زیادی برق و قدرت محاسباتی را تلف می‌کند. این بدان معناست که اگرچه الگوریتم‌های PoW قادر به تأمین امنیت شبکه‌ها هستند، اما بسیار ناکارآمد می‌باشند. اگر اطلاعاتی در باره اتریوم ابتدایی میخواهید این مقاله نیز برای شما مناسب است ! بلاکچین‌های PoW علاوه بر ناکارآمدی، مستعد ایجاد انحصار در بازار هستند زیرا مزایای ناعادلانه‌ای را در اختیار ماینرهایی که منابع بیشتری دارند می‌گذارند.

اتریوم 2.0 افراد و سازمان‌های قدرتمند و ثروتمند می‌توانند رایانه‌های بسیار سریع و قدرتمندی را خریداری کنند که شانس آنها را در استخراج توکن‌های موجود، بسیار بالا می‌برد. حدود 65% از استخراج بیت‌کوین توسط 5 گروه عظیم استخراج انجام می‌شود که از لحاظ تئوری می‌توانند برای کنترل بیش از 50% از بازار به یکدیگر بپیوندند. این امر باعث شده که بیت‌کوین و سایر شبکه‌های بلاکچین به آن میزان که در ابتدا در نظر گرفته شده بود، غیرمتمرکز نباشند و این وضعیت می‌تواند کارایی و استقلال آنها را به خطر بیاندازد. «اثبات سهام» (PoS) برای اولین بار در سال 2012 به عنوان تلاش برای حل مسائل مربوط به کارایی، هزینه و تمرکزگرایی بوجود آمد. در واقع، تیم اتریوم از ابتدای پروژه قصد انتقال به PoS را داشت، اما اخیراً طرحی را برای انجام این کار ارائه کرده که از طریق پروتکل Casper صورت می‌گیرد. در یک سیستم PoS، کل فرآیند استخراج به‌صورت مجازی انجام می‌شود و نیاز به سخت افزارهای گران قیمت و ناکارآمد را برطرف می‌سازد. در این سیستم، «مصرف انرژی» با «انگیزه‌های اقتصادی» و «نظریه بازی» به عنوان ابزاری برای تأمین امنیت و اعتبار جایگزین می‌شود (نظریه بازی با استفاده از مدل‌های ریاضی به تحلیل روش‌های همکاری یا رقابت موجودات منطقی و هوشمند می‌پردازد). در PoS، «استخراج‌کنندگان» با «تأییدکنندگان» جایگزین می‌شوند که همگی توکن‌های بومی شبکه را در اختیار دارند. تأییدکنندگان برای هر بلاک پیشنهادی، مقداری از سکه‌های خود را به بلاکی که فکر می‌کنند برای اضافه شدن به زنجیره معتبر است، تخصیص می‌دهند. اگر بلاک مذکور به زنجیره اضافه شود تمامی تایید کنندگانی که روی آن بلاک شرط بسته بودند، پاداشی متناسب با شرط خود دریافت می‌کنند. از آنجا که در سیستم PoS پاداش بلاک وجود ندارد، تاییدکنندگان پاداش خود را از طریق هزینه (فی) تراکنش‌ها دریافت می‌کنند. این سیستم می‌تواند از لحاظ هزینه و مصرف انرژی، چندین هزار برابر به صرفه‌تر از سیستم PoW باشد.

3- مشکل سهام پوچ در اتریوم 2.0 حل خواهد شد

 یکی از بزرگترین مشکلات در پیاده‌سازی الگوریتم اجماع اثبات سهام، مسئله «سهام پوچ» (nothing at stake) است. الگوریتم اجماع PoS از سال 2013 توسط عموم استفاده می‌شود و اتخاذ کنندگان اولیه این الگوریتم، مانند رمزارز Peercoin، خیلی زود با این مشکل مواجه شدند. نسخه‌های اولیه پروتکل‌های PoS، به تمام کسانی که توکن‌های بومی داشتند اجازه می‌داد تا به عنوان تأییدکننده شبکه عمل کنند. این پروژه‌ها بر این فرض استوار بودند که افراد دارای توکن، به موفقیت شبکه تمایل دارند. به همین دلیل به کسانی‌که توکن بیشتری داشتند، حق تأیید بیشتری اعطا می‌شد زیرا فرض بر این بود که افراد با سهام بیشتر، انگیزه کمی برای انجام حمله داشته باشند. اما اولین پروژه‌های PoS به سرعت فهمیدند که چنین منطقی اشتباه است. معمولا فقط یک بلاک به ماینرها یا تأییدکنندگان ارائه می‌شود. اما هرچند وقت یکبار به علت تأخیر زمانی، بیش از یک بلاک ارائه می‌شود و ماینها یا تاییدکنندگان می‌توانند یکی از دو بلاک پیشنهاد شده را انتخاب کنند. در یک سیستم PoW سنتی، ماینرها فقط می‌توانند روی یک فورک (fork) بصورت همزمان استخراج کنند. برای اینکه یک فورک غیرقانونی از فورک قانونی پیشی بگیرد، به بیش از 50% قدرت هش شبکه نیاز است. اما در سیستم PoS می‌توان تأیید بلاک روی دو فورک مختلف را بصورت همزمان و بدون هزینه اضافی انجام داد.

pos & pow در نسخه‌های اولیه PoS، شرط بستن روی تمامی فورک‌های موجود از نظر تئوری به نفع تأییدکنندگان بود زیرا از این طریق آنها می‌توانستند مبلغ تراکنش را فارغ از اینکه کدام فورک مورد تأیید قرار می‌گیرد، جمع‌آوری کنند. بدترین سناریو برای مشکل «سهام پوچ» مبتنی بر چندین فرض امنیتی است: 1-  تأییدکنندگان سعی می‌کنند سود خود را به حداکثر برسانند، حتی اگر این کار به شبکه آسیب برساند. 2- هیچ یک از تأییدکنندگان منصفانه عمل نمی‌کنند (یعنی بلاک‌ها را فقط روی یک زنجیره تایید نمی‌کنند). 3- تأییدکنندگان نرم‌افزار خود را تغییر داده و یا نرم‌افزار اصلاح شده را دانلود می‌کنند که به آنها امکان می‌دهد چندین فورک را تأیید کنند (نرم‌افزار استاندارد با این منطق ارائه شده که فقط فورک صحیح را در صورت وقوع انتخاب کند). فورک‌های مختلف که از این فرضیات بوجود می‌آیند می‌توانند باعث تأخیر و پیچیدگی اجماع شوند، و اگر مورد بازبینی قرار نگیرند ممکن است منجر به آسیب‌پذیری‌های امنیتی اساسی شود. اگر هر تأییدکننده بتواند بلاک‌های موجود در تمامی فورک‌های شبکه بلاکچین را تأیید کند، پس یک تأییدکننده مخرب خواهد توانست تنها با داشتن 1% از حق تایید، رمزارزهای خود را برای دوبار خرج کند که این مشکل به double-spending معروف است. آنها می‌توانند توکن‌ها را از یک فورک به صرافی منتقل و سپس نقد کنند و بعدا فقط بلاک‌های یک فورک دیگر را تأیید نمایند. از آنجا که همه تأییدکنندگان دیگر بطور فرضی همچنان در حال انجام عملیات تأیید روی هر دو زنجیره هستند، زنجیره دوم اثباتی های (تأیید‌های) بیشتری کسب می‌کند و در نهایت به عنوان تنها زنجیره واقعی شناخته خواهد شد. این بدان معناست که توکن‌های اصلی که از صرافی خریداری یا خارج می‌شوند دیگر اعتبار نخواهند داشت. در این صورت یک حمله double spend موفق رخ داده و صرافی مقدار پولی را که در حمله استفاده شده را از دست می‌دهد. در واقعیت این سناریو تقریبا غیرممکن است، زیرا مطمئنا تعداد قابل توجهی از تأییدکنندگان صادق هستند و فقط یک فورک صحیح و معتبر را تأیید می‌کنند. برای موفقیت‌آمیز بودن این سناریو، حمله‌کننده باید بسیار بیشتر از 1% سهم در شبکه داشته باشد یا بتواند با تأییدکنندگان دیگر زد و بند کرده و حمله گروهی پیچیده‌تری را انجام دهد. در هر صورت امنیت الگوریتم‌های اولیه PoS در برابر حمله، کمتر از الگوریتم‌های PoW بود که امنیت بالایی دارند مگر اینکه مورد حمله 51% قرار بگیرند. به طور خلاصه، الگوریتم‌های PoS اولیه از فقدان ارزش واقعی لازم به عنوان سهام تأییدکنندگان رنج می‌بردند که منجر به نا‌ امنی، تأخیر زمانی، و پیچیدگی می‌شد.

اتریوم 2.0

4- پروتکل Casper، راه‌حل مشکل سهام پوچ

خوشبختانه تیم اتریوم از کمبودهای پروژه‌های اولیه PoS آگاه شد و پروتکلCasper  را طراحی کرد تا مشکل سهام پوچ را از بین ببرند. ایده از بین بردن «مشکل سهام پوچ» اولین بار توسط ویتالیک در مقاله ای با عنوان «Slasher» در سال 2014 مطرح شد. این مقاله یک راه حل بسیار ساده را ارائه می‌دهد: آگاه کردن زنجیره‌ها از وجود زنجیره‌های دیگر. همچنین اگر ماینری بطور همزمان روی دو زنجیره استخراج کند، مورد مجازات قرار می‌گیرد. گرچه این راه‌حل از زمان آغاز بکار خود بسیار تکامل یافته است، اما به عنوان پایه و اساس الگوریتم Casper استفاده می‌شود. این الگوریتم به گونه‌ای طراحی شده که تأییدکنندگانی که بیش از یک فورک را تأیید کنند یا آنهایی که به شبکه آسیب می‌رسانند را مجازات کند. اولین پیاده‌سازی پروتکل Casper از مکانیزم پیشنهادی «اثبات کار» اتریوم برای معرفی بلاک‌های جدید روی بلاکچین استفاده خواهد کرد. اگر دو بلاک بطور همزمان پیشنهاد شوند، تأییدکنندگان فقط برای شرط بستن روی یک زنجیره، پاداش دریافت خواهند کرد، بنابراین شرط بستن روی زنجیره اصلی منطقی است، زیرا به احتمال زیاد فقط زنجیره صحیح

درباره اثبات کار اینجا میتوانید بخوانید !

موفق خواهد شد. از همه مهمتر، این پروتکل از مکانیزمی استفاده می‌کند که خیلی سریع کل سهام تأییدکنندگانی را که می‌خواهند با تأیید همزمان بیش از یک بلاک، از یک زنجیره نامعتبر حمایت کنند، مصادره می‌کند. این کار از طریق یک مکانیزم حفاظت ویژه انجام می‌شود دو «فرمان Casper» را اجرا می‌کند. فرمان اول می‌گوید: «در حالت برابر، تأیی��کننده نباید دو رای متمایز را برای یک هدف صادر کند». فرمان دوم می‌گوید: «در حالت برابر، تأییدکننده نباید رای خود را در گستره رأی‌های دیگرش صادر کند». هر تأیید‌کننده‌ای که هر یک از این فرامین را نقض کند، به عنوان عنصر خرابکار شناخته می‌شود و کل سپرده خود (نه فقط سهام) را از دست می‌دهد. تأیید‌کنندگانی که گره‌هایشان آفلاین می‌شوند نیز به منظور افزایش دسترسی و کاهش سانسور تراکنش‌ها، مورد مجازات قرار می‌گیرند. Vlad Zamfir این مکانیسم جدید امنیتی PoS را به سیستم PoW تشبیه می‌کند که در آن سخت‌افزار استخراج هر کسی که در یک حمله 51% شرکت کند، بلافاصله آتش گرفته و از بین می‌رود. در صورت پیاده‌سازی صحیح، Casper مشکل سهام پوچ را از بین می‌برد و شبکه اتریوم را قادر می‌سازد تا بصورت ایمن به الگوریتم اثبات سهام انتقال یابد.

5- پروژه‌های Ghost و Gadget در اتریوم 2.0

Casper در واقع حاصل ادغام دو پروژه مختلف و مرتبط است که بطور همزمان توسط بنیاد اتریوم دنبال می‌شود: اولین پروژه FFG یا Casper the Friendly Finality Gadget است و دومین پروژه نیز با نام CBC یا Casper the Friendly GHOST: Correct-by-Construction شناخته می‌شود. قرار است Casper FFG روند انتقال مکانیزم اجماع قدیمی به نسخه جدید را به صورت روان اجرا کند. بر این اساس، مدل Casper FFG، یک پروتکل PoS جدید را روی پروتکل PoW فعلی جایگذاری می‌کند. بلاک‌ها همچنان با استفاده از PoW استخراج می‌شوند اما هر بلاک 50‌ ام به یک نقطه بازرسی PoS تبدیل می‌شود که در آن «قطعیت» توسط یک شبکه از تأییدکنندگان ارزیابی می‌شود. Casper CBC بعد از FFG اجرا می‌شود و روند انتقال به اجماع PoS را تکمیل می‌کند.

اتریوم 2.0

6- Beacon Chain در اتریوم 2.0

مکانیزم اثبات سهام Casper از طریق beacon chain در دسترس خواهد بود که یک زنجیره جداگانه اما متصل است که به موازات زنجیره PoW اجرا می‌شود. beacon chain به عنوان «زنجیره سیستم» اتریوم 2.0 عمل خواهد کرد. وظایف اصلی beacon chain ذخیره و نگهداری فهرست تأییدکنندگان برای پردازش پیوندهای متقابل بین خود و زنجیره اصلی و همچنین پردازش FFG است. به تأییدکنندگان اجازه داده می‌شود تا از طریق قرارداد هوشمند موجود در بلاکچین فعلی اتریوم، در پروتکل اثبات سهام beacon chain شرکت کنند. هرکسی که بخواهد به تأییدکننده تبدیل شود باید دقیقا 32 اتریوم را در این قرارداد هوشمند واریز کند. بعد از واریز، یک رسید صادر می‌شود که حاوی یک ID می‌باشد که نشانگر بخش کوچکی از بلاکچین (shard) است که به تأییدکننده اختصاص می‌یابد . کسانی که می‌خواهند به تأییدکننده beacon chain  تبدیل شوند، باید بعد از واریز وجه منتظر بمانند. بعد از یک دوره زمانی وضعیت این افراد به تأییدکنندگان فعال تغییر می‌یابد و می‌توانند در پروتکل PoS شرکت کنند. میتوانید در باره اثبات سهام اینجا بخوانید ! تأییدکننده فقط زمانی «فعال» می‌شود که beacon chain رسید واریز را از اتریوم 1.0 پردازش کند.  تأییدکنندگان فعال به نوبت  بلاک‌های جدید را پیشنهاد داده و به اعتبار آنها رأی می‌دهند. نسخه های اولیه Casper از مکانیزم پیشنهادی PoW استفاده خواهند کرد و نسخه‌های بعدی موارد بسیار بهینه‌تر را بکار خواهند برد. Vitalik پیش بینی می‌کند که «پیشنهاد بلاک» به نوعی از طرح امضای نوبتی بلاک PoS تبدیل می‌شود. و به منظور جلوگیری از زد و بند تأییدکنندگان برای انجام یک حمله هماهنگ، beacon chain از یک تولید کننده عدد تصادفی استفاده می‌کند تا بطور تصادفی تأییدکنندگان را در shard های مختلف برای انجام وظایف رأی‌دهی و پیشنهاد بلاک انتخاب کند. عدم اطلاع تأییدکنندگان از زمان انتخابشان، به جلوگیری از برنامه‌ریزی قبلی آنها برای انجام حمله کمک می‌کند. در صورت ایجاد فورک، تأییدکنندگان از قانون انتخاب فورک beacon chain مشتری استفاده می‌کنند تا بتوانند بطور خودکار زنجیره صحیح را انتخاب کنند. این قانون «توجیه» و «قطعیت» را از طریق دو پروژه LMD و GHOST ادغام می‌کنند. این قانون می‌گوید: «از زنجیره‌ای باید پیروی شود که بیشترین مقدار بازرسی موجه را دارد». حمله‌کننده برای اعتبار بخشیدن به زنجیره اشتباه باید این قانون را بصورت دستی تغییر دهد یا آن را از بین ببرد. برای هر بلاک یک تأییدکننده فعال انتخاب شده که باید یک بلاک جدید را پیشنهاد دهد و سایر تأییدکنندگان فعال باید به اعتبار آن رای بدهند. نسخه‌های اولیه Casper، تأییدکنندگان را ملزم می‌کرد تا برای هر اثبات که ثبت می‌کنند، یک تراکنش زنجیره‌ای ارسال نمایند. این امر مقدار بار روی شبکه اصلی را افزایش می‌داد و باعث تشدید مشکلات مقیاس‌پذیری می‌شد که اتریوم 2.0 قصد حل کردنشان را دارد. beacon chain با طراحی کنونی، مسئول مکانیزم PoS است تا رأی‌های موجود با یکدیگر بر سر فضای زنجیره PoW یا زنجیره‌های shard رقابت نکنند. اثبات‌ها بیانگر بزرگترین منبع بار روی beacon chain هستند، بنابراین حمع‌آوری آنها به بهینه‌ترین شکل ممکن از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.

اتریوم 2.0 اثبات‌ها می‌توانند هم به عنوان رأی برای یک بلاک‌ shard و همچنین به عنوان آرا PoS برای یک بلاک روی beacon chain مورد استفاده قرار گیرند. پس از اینکه اثبات‌های کافی برای هر بلاک shard جمع‌آوری شد، بلاک مذکور اضافه شده و یک اتصال متقابل با beacon chain بوجود می‌آید تا بلاک را به روز نگه دارد. این اتصالات متقابل همچنین برای تسهیل ارتباطات ناهمزمان بین shard ها استفاده می‌شوند. سیستم آرا قبلی محدودیت عمده‌ای بر تعداد تأییدکنندگانی که می‌توانستند در پروتکل شرکت کنند، اعمال می‌کرد. این رویه می‌تواند برای رشد اکوسیستم اتریوم مضر باشد، زیرا تعداد بیشتر تأییدکنندگان، باعث افزایش امنیت و غیرمتمرکزسازی می‌شود. سیستم جدید از «امضاهای انبوه» برای حل این مشکل استفاده می‌کند. برای افزودن یک بلاک جدید، طوماری بصورت خارج از زنجیره و با استفاده از پروتکل همتا-به-همتا به تمامی تأییدکنندگان ارسال می‌شود. میتوانید در باره پروتکل همتا به همتا اینجا بخوانید ! سپس تأییدکنندگان می‌توانند تصمیم بگیرند که برای حمایت از بلاک مذکور، طومار را امضاء کنند یا خیر. در صورت جمع‌آوری امضاهای کافی از طرف تأییدکنندگان، بلاک به زنجیره اصلی اضافه خواهد شد. طرح قبلی می‌توانست از تقریبا 900 تأیید‌کننده پشتیبانی کند.  اما با استفاده از سیستم امضاهای انبوه، تخمین زده می‌شود که بیش از 300 هزار تأییدکننده در سیستم شرکت کنند، البته این سیستم از لحاظ تئوری می‌تواند تا حدود 4.2 میلیون تأیید‌کننده را پشتیبانی کند. در نتیجه، حداقل سپرده اتریوم برای تبدیل شدن به یک تأییدکننده از 1500 به 32 Eth کاهش یافته است. این امر باعث امن‌تر شدن شبکه می‌شود و به طیف گسترده‌تری از افراد اجازه مشارکت به عنوان تأییدکننده را می‌دهد. چنین پیامدی از طریق کاهش چشمگیر موانع ورود و دموکراتیزه کردن اجماع حاصل می‌گردد. از انجا که تأییدکنندگان باید فقط با beacon chain بصورت محدودی تعامل داشته باشند، نیازی به موتورهای اجرایی از قبیل EVM یا Ewasm نیست. همچنین از آنجا که امضاهای انبوه نیازی به محاسبات قراردادی ندارند، هیچ هزینه‌ای برای انرژی روی beacon chain وجود ندارد که آن را بسیار مقرون به صرفه می‌کند. Vitalik برای کمک به درک کارکردها و اجزای beacon chain، آن را به دو مجموعه تقسیم کرده است: اطلاعاتی که به‌سرعت تغییر می‌کنند که او آنها را «مجموعه فعال» نامیده و اطلاعاتی که به کندی تغییر می‌کنند که با نام «مجموعه کریستالی» شناخته می‌شوند. مجموعه فعال شامل «مولد اعداد تصادفی» (RNG) و «بیت فیلد» های متنوع می‌شود که نشان می‌دهند کدام یک از تأییدکنندگان به چه میزان و با چه اتصال متقابلی مشارکت داشته‌اند. این مجموعه همچنین شامل یک سری از هش هایcrosslink  و داده‌های مرتبط با سوابق اتصالاتی که در حال پیش��فت هستند می‌شود. مجموعه کریستالی شامل تأییدکنندگان فعال، معلق و در حال خروج می‌شود. برای اینکه یک بلاک beacon chain، کامل تلقی شود، به این موارد نیاز دارد: یک امضاء از طرف یک پیشنهاد دهنده، یک اثبات که با استفاده از امضاهای انبوه از مفدار معینی از تأییدکنندگان بدست آمده باشد، یک بیت فیلد (بیت فیلد لیستی از بیت ها است که نمایانگر تأییدکنندگان آن بلاک می‌باشد)، یک «نشانگر» (pointer) به زنجیره مادر، و یک نشانگر به beacon chain. تنها قسمت beacon chain که شامل نشانگر‌ها و shard ها می‌شود در یک اتصال متقابل است. نشانگرها برای برقراری ارتباط ایمن و مداوم بین beacon chain، زنجیره PoW، و shard ها ضروری هستند. هر مشتری beacon chain باید به زنجیره PoW دسترسی داشته باشد تا از مقدار هش‌های بلاک‌ مطلع شود و مقدار رسید سپرده بین دو نقطه بازرسی را بداند. در نهایت، رابطه وابستگی بین هر shard و زنجیره PoW، مشابه رابطه وابستگی بین beacon chain و زنجیره PoW خواهد بود. تعیین جزئیات چگونگی ارتباط هر یک از این سه مؤلفه با یکدیگر از مهمترین وظایفی است که هنوز تیم توسعه Eth 2.0 با آن روبرو می‌باشد. انتقال وضعیت‌های beacon chain شامل دو بخش می‌شود: انتقال در هر اسلات (slot) و انتقال در هر دوره. بخش اول در هر اسلات رخ می‌دهد و فقط بر قسمت‌های خاصی از وضعیت تأثیر می‌گذارد. بخش دوم در هر دوره اتفاق می‌افتد (هر صد بلاک)، و بر وضعیت کلی تأثیر می‌گذارد. تمرکز انتقالات اسلات بر تأیید امضاهای انبوه و ذخیره‌سازی سوابق موقت مرتبط با فعالیت هر اسلات BeaconState می‌باشد. انتقالات دوره‌ای نیز بر این موارد تمرکز دارند: فهرست تأییدکنندگان، تنظیم مقدار باقی‌مانده در حساب، فعال کردن و خارج کردن تأییدکنندگان، پردازش خطوط اتصال متقابل، و مدیریت توجیه یا نهایی‌سازی بلاک.

اتریوم 2.0

7- نقشه راه اتریوم 2.0

پروژه Eth 2.0 بصورت آزمایشی در اوایل سال 2020 راه‌اندازی خواهد شد. با این وجود، را‌ه‌اندازی تنها زمانی عملی خواهد شد که تعداد سپرده‌ها به حداقل میزان لازم برسد و حداقل تعداد 3 مشتری آماده به تولید وجود داشته باشد. پیش بینی می‌شود که مراحل 1 و 2 با فاصله تقریباً یکساله، در سال‌های 2021 و 2022 اجراء شوند. مرحله اول shard های اساسی را معرفی خواهد کرد، اما این مرحله در اصل یک آزمایش برای سنجش نحوه عملکرد سیستم با حداکثر مقدار shard است. به همین دلیل این مرحله فوراً پتانسیل کامل مقیاس‌پذیری sharding را فراهم نخواهد کرد. مرحله اول به اجماع و قطعیت روی زنجیره‌های shard می‌پردازد و به beacon chain اجازه می‌دهد تا بر نحوه اجرای زنجیره‌های shard نظارت کند. در مرحله 2 شاهد ظهور Ethereum 2.0 بصورت یکپارچه و با shard کامل خواهیم بود. Shard  ها از «نشانگرهای ابتدایی داده» به «زنجیره‌های کاملا کاربردی» تغییر حالت خواهند داد. در مرحله دوم همچنین شاهد معرفی Ewasm به عنوان ماشین مجازی جدید اتریوم خواهیم بود. لازم به ذکر است که گرچه این دو مرحله از نظر مفهومی با یکدگیر متفاوت هستند، اما بخش‌های بزرگی از آنها به دلیل ماهیت به هم پیوسته‌ای که دارند، بصورت همزمان توسعه خواهند یافت. علاوه بر این، تلاش‌ها برای بهبود بلاکچین Ethereum 1.0 که غالبا با نام Eth 1.x نیز شناخته می‌شود همچنان در حال انجام است و تا اجرایی شدن Eth 2.0 ادامه خواهد یافت. اهداف بیان شده برای Eth 1.x این موارد می‌باشند: افزایش توان عملیاتی تراکنش‌ها از طریق بهینه‌سازی مشتری، دریافت «هزینه (فی) وضعیت» برای اطمینان از پایداری عملکرد یک گره کامل، تثبیت هزینه معاملات، توسعه یک ابزار نهایی که بتواند زنجیره Eth 1.x را به زنجیره Eth 2.0 متصل کند.  مقاله اتریوم در گیت هاب ! Read the full article